CN108453413A

CN108453413A - 一种钯钌二元合金钎焊料

Info

Publication number: CN108453413A
Application number: CN201810274799.1A
Authority: CN
Inventors: 李进; 孙晓亮; 周严; 高凯
Original assignee: Xi'an Ruixinke Metal Material Co Ltd
Current assignee: Xi'an Ruixinke Metal Material Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2018-08-28

Abstract

本发明公开了一种钯钌二元合金钎焊料，由以下质量百分数的成分组成：Ru：20％～80％，余量为钯和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si的质量百分数均不大于0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1550℃～1750℃。本发明是一种性价高，可用于真空电子器件高可靠阴极钎焊，铺展性好，蒸汽压低，能在氢气中钎焊钨、钼或其合金的新型钎焊材料，钎焊的焊缝强度高，优于现有的钎焊料，而且焊件在1100～1200℃的真空条件下，钎焊料的蒸汽压小于1×10^‑5Pa，完全满足焊件作为真空电子器件的使用要求。

Description

一种钯钌二元合金钎焊料

技术领域

本发明属于钎焊焊料技术领域，具体涉及一种钯钌二元合金钎焊料。

背景技术

钨、钼及其合金熔点很高，除可作点焊电极触点外，主要是利用他们的高温性能制作耐高温零件。目前，能用于W、Mo钎焊的焊料有几十种，如铜基钎料、金基钎料、镍基钎料等，在某些应用场合，如真空电子器件中高可靠阴极组件的焊接，要求钨零件与钼零件钎缝工作温度超过1300℃，蒸汽压低且能在氢气中钎焊，这类焊料很少，现有在用的有Pt及其合金焊料，但由于其价格昂贵，限制了它的大规模应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有钎焊材料使用性能的不足，提供了一种钯钌二元合金钎焊料，该钎焊料是一种性价比较高、可用于真空电子器件高可靠阴极钎焊的焊料，具有铺展性好、蒸汽压低、能在氢气中钎焊W、Mo或其合金等优点，而且钎焊件在1100～1200℃的真空工作条件下，钎焊料的蒸汽压小于1×10^-5Pa。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，由以下质量含量的成分组成：Ru 20％～80％，余量为Pd和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si的质量含量均不大于0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1550℃～1750℃。

上述的一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，由以下质量含量的成分组成：Ru：40％～60％，余量为钯和杂质。

上述的一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，由以下质量含量的成分组成：Ru：55％，余量为钯和杂质。

上述的一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，所述钯钌二元合金钎焊料为粉末状，相比于丝带材钎焊料，粉末焊料具有加工周期短、易分布于需钎焊部位等优点。

上述的一种钯钌钎焊料，其特征在于，所述钯钌二元合金钎焊料在1100～1200℃的真空条件下的蒸汽压小于1×10^-5Pa，表明本发明的钯钌二元合金钎焊料用于焊接W与Mo所得的焊接件完全满足采用真空电子器件长时间工作时要求维持高真空的要求。

本发明钯钌二元合金钎焊料的制备方法为：按照钯钌二元合金钎焊料的成分配方，将钯粉和钌粉混合均匀后采用真空感应熔炼成铸锭，铸锭检验合格并车加工处理后，通过旋转电极法制备成粉末，经筛分后得到合格的钯钌二元合金钎焊料粉末。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的钯钌二元合金钎焊料，由于钎焊料中含有Pd，可以降低钯钌二元合金钎焊料的熔点，同时提高合金钎焊料对W、Mo或其合金的润湿性及铺展性。Pd还与W、Mo有很好的合金化作用，填缝能力强，允许有较大的钎缝间隙。Ru对W、Mo具有很好的润湿性及铺展性，且蒸汽压低，同时Ru对W、Mo也有良好的合金化作用，对基体腐蚀小，钎缝能力强，将Pd和Ru结合在一起，能够实现W、Mo的良好焊接，焊缝的强度大，对基体腐蚀小，满足各种钨、钼零件的钎焊，也可满足真空电子器件中高可靠阴极组件的焊接。

2、本发明的钎焊料合金熔化温度为1550℃～1750℃，钎焊温度为1600℃～1850℃。钎焊W、Mo或其合金件后，焊缝处润湿性良好，焊缝高温强度高，焊件在1100～1200℃的真空条件下，钎焊料的蒸汽压小于1×10^-5Pa，完全满足焊件作为真空电子器件的使用要求。

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

实施例1

本实施例的钯钌二元合金钎焊料由以下质量含量的成分组成：Ru：20％，余量为钯和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中，Zn：0.001％、Pb＜0.001％、Bi＜0.001％、Mg＜0.001％、Al＜0.001％、Sn＜0.001％、Si：0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1550℃；所述钯钌二元合金钎焊料为粉末状。

实施例2

本实施例的钯钌二元合金钎焊料由以下质量含量的成分组成：Ru40％，余量为钯和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中，Zn：0.001％、Pb＜0.001％、Bi＜0.001％、Mg＜0.001％、Al＜0.001％、Sn＜0.001％、Si：0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1591℃；所述钯钌二元合金钎焊料为粉末状。

实施例3

本实施例的钯钌二元合金钎焊料由以下质量含量的成分组成：Ru60％，余量为钯和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中，Zn：0.001％、Pb＜0.001％、Bi＜0.001％、Mg＜0.001％、Al＜0.001％、Sn＜0.001％、Si：0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1682℃；所述钯钌二元合金钎焊料为粉末状。

实施例4

本实施例的钯钌二元合金钎焊料由以下质量含量的成分组成：Ru80％，余量为钯和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中，Zn：0.001％、Pb＜0.001％、Bi＜0.001％、Mg＜0.001％、Al＜0.001％、Sn＜0.001％、Si：0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1750℃；所述钯钌二元合金钎焊料为粉末状。

实施例5

本实施例的钯钌二元合金钎焊料由以下质量含量的成分组成：Ru55％，余量为钯和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中杂质Zn：0.001％、Pb＜0.001％、Bi＜0.001％、Mg＜0.001％、Al＜0.001％、Sn＜0.001％、Si：0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1620℃；所述钯钌二元合金钎焊料为粉末状。

本发明实施例1～实施例5的钯钌二元合金钎焊料通过以下方法制备：按照实施例1～实施例5中钎焊料配方，将质量纯度均为99.95％的钯粉和钌粉混合均匀后，采用真空感应熔炼成铸锭，铸锭检验合格并车加工处理后，通过旋转电极法制备成粉末，经筛分后得到合格的钯钌二元合金钎焊料粉末。

将实施例1～实施例5的钯钌二元合金钎焊料粉末分别在氢气炉中对钨、钼母材进行钎焊接，并对焊接工艺性能进行试验，钎焊的温度为1800℃，钎焊后钯钌二元合金钎焊料粉末铺展性良好，延展面积在3倍以上，润湿角小于10°，说明本发明的钎焊料能够实现钨、钼母材的良好焊接，并且焊缝处润湿性良好，焊缝高温强度高，由实施例1～实施例5的钯钌二元合金钎焊料粉末钎焊成的钨钼焊件均在1100℃～1200℃的真空条件下，钎焊料的蒸气压小于1×10^-5Pa，表明本发明的钎焊料满足真空电子器件长时间工作时要求维持高真空的要求，且与现有的铂及铂合金焊料相比，本发明的钯钌二元合金钎焊粉末的成本低，可推广应用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，由以下质量百分数的成分组成：Ru 20％～80％，余量为Pd和杂质，所述杂质包含Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si，其中Zn、Pb、Bi、Mg、Al、Sn和Si的质量百分数均不大于0.001％；所述钯钌二元合金钎焊料的熔化温度为1550℃～1750℃。

2.根据权利要求1所述的一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，由以下质量百分数的成分组成：Ru 40％～60％，余量为Pd和杂质。

3.根据权利要求2所述的一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，由以下质量百分数的成分组成：Ru 55％，余量为Pd和杂质。

4.根据权利要求1所述的一种钯钌二元合金钎焊料，其特征在于，所述钯钌二元合金钎焊料为粉末状。

5.根据权利要求1所述的一种钯钌钎焊料，其特征在于，所述钯钌二元合金钎焊料在1100℃～1200℃的真空条件下的蒸汽压小于1×10^-5Pa。